Надежность АСОИУ (1088455), страница 6
Текст из файла (страница 6)
е. вероятность того, что θ>t равнаQn (t ) = P{t ≤ θ } = 1 − Pβ (t ).Для многих объектов свойство восстанавливаемости целесообразно рассматривать однозначно (безусловно) втечение всего периода их существования. Например, кинескопы и матричные панели дисплейных модулей рабочих местоператоров в автоматизированных системах обработки информации и управления практически всегда относятся кневосстанавливаемым элементам.Таким образом, деление элементов на восстанавливаемые и не-восстанавливаемые зависит от конкретной ситуациии в значительной степени условно. Однако необходимо и безусловное деление этих же элементов на доступные дляремонта и не подлежащие ему применительно ко всему времени их существования, т. е.
на ремонтируемые инеремонтируемые. Деление по обоим признакам для многих объектов совпадает: ремонтируемый элемент может бытьвосстанавливаемым на протяжении всего срока службы, а неремонтируемый элемент остается невосстанавливаемым втечение всего времени существования. Однако имеются ремонтируемые элементы, которые в определенных ситуациях вслучае возникновения отказа в течение данного интервала времени не подлежат восстановлению. С другой стороны,есть неремонтируемые элементы, обладающие самовосстанавливаемостью в случае возникновения некоторых отказов, вчастности, при наличии резервных элементов и соответствующих автоматических устройств, осуществляющих в такихслучаях переход на использование резерва (например, элементы систем управления и защиты и других подсистемАСОИУ).Следовательно, при формулировании и решении задач обеспечения, прогнозирования и оценивания надежностисущественное практическое значение имеет решение, которое должно приниматься в случае отказа элемента —восстанавливать его или нет.
Отнесение элемента к восстанавливаемым или невосстанавливаемым влечет за собойвыбор определенных показателей надежности. Например, очевидно, что для невосстанавливаемого элемента не имеетсмысла такой показатель надежности, как среднее время восстановления элемента.Сохраняемость — это свойство элемента сохранять значения показателей безотказности, долговечности иремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования. Проблема сохраняемости для большинстваэлементов, работающих непрерывно, не стоит достаточно остро по сравнению с обеспечением трех первых свойствнадежности. Однако для АСОИУ технологическими процессами обеспечение надежности при транспортированиивесьма важно.К показателям сохраняемости относят средний срок и гамма-процентный срок сохраняемости, которыеопределяются аналогично соответствующим показателям безотказности и долговечности.
Средний срок сохраняемости— математическое ожидание срока сохраняемости, а гамма-процентный срок сохраняемости — срок сохран мости,достигаемый элементом с заданной вероятностью γ, выраженной в процентах.Комплексные показатели надежности. Вероятностные характеристики отдельных свойств надежности можно считатьнезависимыми. Один элемент может обладать высокими показателями безотказности, но иметь низкие показатели16ремонтопригодности. Другой элемент может быть долговечным, но обладать низкими показателями безотказности.Конечно, желательно иметь элементы, обладающие хорошими показателями и безотказности, и долговечности, иремонтопригодности, но осуществить это не всегда удается.
Поэтому для оценки нескольких свойств надежностииспользуются комплексные показатели. К ним относят следующие.Коэффициент готовности— это вероятность того, что элемент окажется в работоспособном состоянии впроизвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение элемента по назначениюне предусматривается.KT =T0.T0 + TβКоэффициент оперативной готовности определяется как вероятность того, что элемент окажется в работоспособномсостоянии в произвольный момент времени (кроме планируемых периодов, в течение которых применение элемента поназначению не предусматривается) и начиная с этого момента будет работать безотказно в течение заданного интервалавремени tor:K or = K r P(t or ).где КГ — коэффициент готовности; P(tor ) — вероятность безотказной работы в заданном интервале времени.Коэффициент оперативной готовности характеризует надежность элементов, необходимость применения которыхвозникает в произвольный момент времени, после которого требуется определенная безотказная работа.
До этогомомента такие элементы могут находиться как в режиме дежурства (при полных или облегченных нагрузках, но безвыполнения заданных рабочих функций), так и в режиме применения — для выполнения других рабочих функций (задач, работ и т. д.). В обоих режимах возможно возникновение отказов и восстановление работоспособности элемента.Коэффициент технического использования — это отношение математического ожидания интервалов временипребывания элемента в состоянии простоев, обусловленных техническим обслуживанием и ремонтами, за тот же периодэксплуатации.Коэффициент планируемого применения представляет собой часть периода эксплуатации, в течение которой элемент недолжен находиться на плановом техническом обслуживании и в ремонте, т. е.
это отношение разности заданнойпродолжительности эксплуатации и математического ожидания суммарной продолжительности плановых техническихобслуживании и ремонтов за тот же период эксплуатации к значению этого периода.Коэффициент сохранения эффективности — отношение значения показателя эффективности за определенный периодэксплуатации Э к номинальному значению этого показателя Э0, вычисленному при условии, что отказы элемента втечение того же периода эксплуатации не возникают. Этот коэффициент характеризует степень влияния отказовэлемента на эффективность его применения по назначению:К эф =Э.Э0Под эффективностью применения элемента по назначению понимают его свойство создавать некоторый полезныйрезультат (выходной эффект) в течение периода эксплуатации в определенных условиях.
Эффективность, как свойствоэлемента, имеет соответствующие показатели. Показатель эффективности — показатель качества, характеризующийвыполнение элементом его функций. В идеальном случае элемент выполняет свои функции при отсутствии отказов.Реальный выходной эффект определяют с учетом реальной надежности.
Аналитические выражения для расчета эффектадля различных типов объектов приведены в ГОСТ 27.003-89. Выбор номенклатуры показателей надежности и ихнормирование осуществляются на основании ГОСТ 27.033-8.171.3. Основные расчетные модели анализа показателей надежности аппаратных средствАнализ надежности и расчет соответствующих показателей — необходимый этап разработки любой сложнойтехнической системы. Однако точность и достоверность получаемых результатов в значительной мере зависят от уровняописания системы, от применяемых методик расчета надежности и от квалификации специалистов, осуществляющихрасчеты. Поэтому прогнозные оценки показателей надежности, строго говоря, не являются абсолютно точными.Традиционными способами анализа и расчета показателей надежности сложных аппаратных средств и системявляются моделирование и испытания.
В настоящее время в этой области существует весьма широкий спектр работ кактеоретического, так и прикладного характера. В основном они базируются на методах теории вероятностей иматематической статистики и достаточно полно описывают проблему анализа и расчета показателей для отдельныхклассов изделий. Причем определение показателей надежности является точным (с точностью до используемойметодики) для репрезентативной выборки изделий, представляющих, как правило, достаточно крупную серию.Значительно сложнее проводить соответствующие испытания и расчеты для мелкосерийных и единичных изделий(например, для АСОИУ), для которых статистика недостаточна или отсутствует вообще.Кроме того, проведение испытаний снижает экономическую эффективность производственного процесса за счетзатрат на дорогостоящее испытательное оборудование и испытательные образцы.
Снижение эффективности тем болеесущественно, чем более мелкой является производственная партия.В последнее время, как отмечают многие исследователи, замечено смещение акцента с проведения испытаний наразработку различных способов априорного, используемого еще на этапе проектирования систем, математическогомоделирования процессов функционирования устройств в условиях различных внешних воздействий — механических,тепловых, электромагнитных и т. д. Однако следует отметить ограниченный характер моделей, что обусловлено, преждевсего тем, что они разрабатываются профессионалами в отдельно взятых предметных областях. Оптимизацияпоказателей надежности изделий осуществляется по группе физически однородных параметров без учета комплексногохарактера реальных воздействий, вследствие чего для анализа и оценки надежности сложных технических устройств исистем производители вынуждены применять комплексы методически и информационно разнородных способов и моделей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
